盐城工业职业技术学院毕业设计
火灾自动报警系统设计
学 院 机电工程学院 专业（方向） 计算机控制技术 班 级 计控1202 学 号 12202031 姓 名 夏鹏鹏 指 导 教 师 赵国良
完成时间2014 年 12 月 10 日至 2014 年 12 月 30 日
目 录
第一章 绪论 ...................................................................................... 2 1.1 本论文的研究背景 .............................. 2 1.2 现有火警自动报警系统比较 ....................... 2
1.2.1 传统火警探测技术 ............................... 3 1.2.2 智能火警探测技术 ............................... 3 1.3 火警自动报警系统的发展与现状 ..................... 4
第二章 系统原理及总体方案设计 .................................................. 6
2.1 系统原理......................................................................................... 6 2.2 系统设计......................................................................................... 6 2.2.1 系统各模块的设计 ................................................................ 6 2.2.2 系统总构架的设计 ................................................................ 7
第三章 系统硬件设计 ...................................................................... 8
3.1 硬件组成......................................................................................... 9 3.2 烟雾信号采集模块 ........................................................................ 9 3.2.1 离子感烟传感器工作原理 .................................................... 9 3.2.2 UD—02 型离子感烟传感器 ................................................ 13 3.2.3 离子感烟传感器专用集成电路DQ-295 ............................. 14 3.2.4 离子感烟火警报警器应用电路 .......................................... 17 3.3单片机控制中心 ........................................................................... 18 3.3.1 时钟电路和工作方式 .......................................................... 18 3.3.2 中断系统 .............................................................................. 19 3.4 声光报警模块 .............................................................................. 22 3.4.1 声音报警电路 ...................................................................... 22 3.4.2 LED显示器 ........................................................................... 23 3.5 接口芯片8243 ............................................................................. 24 3.6 电源系统设计 .............................................................................. 26 3.7 消防联动装置 .............................................................................. 27
第四章 系统软件设计 .................................................................... 29
4.1 主程序设计 .............................................................................. 29
4.2 读数子程序 .................................................................................. 30 4.3 核对子程序 .................................................................................. 30 4.4 查找报警点子程序 ...................................................................... 31 4.5 显示及报警子程序 ...................................................................... 32
第五章 总结与展望 ........................................................................ 34
5.1 总结 ............................................................................................... 34 5.2 系统展望....................................................................................... 34
致谢 .................................................................................................. 36 参考文献： ...................................................................................... 37 附录 ............................................... 38
摘 要
多少年来，火灾一直是人们所遭遇的最主要灾害之一，曾对人类的文明造成了重大破坏，许多著名的建筑大都毁于火灾。例如：我国的南宋在杭州建都后，先后发生火灾20次，其中5次使全城为之一空。公元1201年3月（农历）的一场大火烧了数天，蔓延到城内外10余里，烧毁宫室、军营、仓库、民宅等58000余间，受灾达186300余人，成为我国灾害火灾之最。
世界上其它国家的火灾问题也同样十分严重，例如1666年9月2日，英国伦敦失火，大火整整烧了5天，市内83.26%的面积成为瓦砾,其中包括古老的圣保罗大教堂,财产损失达1200万英镑,20多万人无家可归,又如1871年10月8号美国芝加哥西区发生了火灾,大火27小时后才被雨水浇灭,致使250人死亡,10多万人无家可归,1.73万多间房屋被毁, 现在,火灾仍然不断对人类社会造成巨大损失伤害,根据世界火灾统计中心的统计,近年来全球范围内,每年发生的火灾有600-700万起,死亡人数为65000-75000人.大多数国家的火灾直接损失都占国民经济总值的0.2%以上.实际上,发生火灾后,除了直接经济人亡财产损失外还有相当大的间接损失,所以要发展加强火灾防范,加强火灾方便的研究
火警自动报警系统是随时警惕火警、及时报警和输出联动灭火信号的忠实哨兵。该系统的设计主要涵盖以下六个方面：传感器的选型、单片机的选取、接口芯片的选取、报警装置的设计、电源的设计以及联动消防装置的设计。
火警自动报警系统通过一定的方式向火警报警控制器发出火警报警信号，火警报警控制器收到报警信号后，立即发出声光报警，并打开消防联动装置。本设计的检测装置由离子感烟传感器UD-02和与之配套的专用集成电路DQ-295等组成，通过对现场的火警参数采集，模/数转换，地址编码，然后传送给单片机，由单片机进行相应的运算处理，判断现场是否发生火警。这种信号处理方式将单片机用于火警模式判别，可以根据火警发生时，火警参数的发展变化规律来识别真假火警，不同于传统单一的定值判别方式，有利于提高火警判别的准确性。
关键词：火警自动报警系统；监测；控制；消防联动
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第一章 绪论
1.1 论文的研究背景
近年来，随着科学技术日新月异的发展，生产力水平达到了前所未有的高度。城市现代化在这样的背景下发展速度越来越快，高层建筑异军突起，宾馆行业也跻身其中。
由于高层建筑都有建筑高度高、建筑面积大、用电设备多、供电要求高、人员集中等特点，这些都给高层建筑的防火问题提出了很高的要求。而最近几年，我国因特大恶性火警导致的多起群死群伤事件已引起有关部门的高度重视，高层宾馆、大型商场等人员集中地区的防火问题被提上日程。在这些场所内，各种电气电子设备高度集中且处于长期运行状态，电气设备过载、过热、短路的火警隐患较多；另外，由于此类场所人群集中且易燃物较多，也从客观上制造了火警隐患。一旦发生火警将很难及时救助，势必要给国家和个人带来不可估量的损失。
为此，在过去相当长的一段时期内，人类不得不对火警发生过程进行专项研究，截至目前，已经形成了较为成熟的概念。火警的发生和发展过程是一个复杂的物理化学过程，而且与环境的相关性很强。一般情况下，一场火警发生过程都伴随着烟、温、光等信号的产生。基于不同环境及不同燃烧物成分的火警的生成气成分、烟雾的粒径构成、温场分布及光谱均有不同，因此，火警过程涉及多个物理和化学参数，而且特征性比较强，与一般的扰动有着本质的区别。基于上述特性，早期火警探测技术应运而生，尤其是火警多元复合探测技术在火警探测领域得到广泛采用，如采用物理参数复合的烟温复合探测器，采用不同波段光传感器复合的双波段火焰探测器等。
上述一切条件都促使了火警报警系统的诞生。火警自动报警系统是随时警惕火警、及时报警和输出联动灭火信号的忠实哨兵，是早期报警的有力手段。实践证明，设置先进的火警自动报警和自动灭火系统是高层建筑做好自防自救的关键。《羊城晚报》称火警自动报警系统为“全天候的功勋卫士”。
1.2 现有火警自动报警系统比较
随着传感技术及火警特征性研究的发展，复合探测技术逐渐成熟，将来势必能从根本上解决由于特征分析无法辨识火警与非火警参数而引起的各种问题。
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